一種彎管結構特大型氣化器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種彎管結構特大型氣化器，包括矩陣排列的星形管，星形管沿流體方向每N排一組并聯設置為S組，且每組星形均沿與流體方向垂直的方向并聯設置2N排，其中，N、S均為≥2的自然數；第1排星形管的頂部出口通過彎管與第N+1排星形管的頂部入口連通，以此類推；每組彎管之間為等長度交叉連接。該實用新型的星形管多排并聯并通過彎管結構等長度交叉連接結構，多排并聯可以降低單根換熱管的長度，減少換熱管金屬熱脹冷縮應力的集中，防止設備變形和焊縫損壞；多排并聯可以增加氣化器換熱管的整體通道截面積，減緩氣化器換熱管內的介質流速，降低設備整體的流通阻力，提高設備的氣化效率。
【專利說明】一種彎管結構特大型氣化器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種低溫液體氣化設備，特別涉及一種彎管結構特大型氣化器。【背景技術】
[0002]隨著低溫液化氣體(氧、氮、氬、二氧化碳、石油氣、天燃氣、乙烯等)的市場需求迅猛增長，各種供應模式不斷涌現。近年來，出現部分客戶要求單臺氣化器的汽化量提高到10000Nm3/h以上，而且需連續24時不間斷供應。隨著氣化器的汽化量的逐步提高，相應的翅片換熱管總量增加，一般通過的兩種方式來解決:
[0003]I)并聯數量增加，但由于受運輸外形尺寸和組裝工藝的影響，不能無限增加；
[0004]2)單根換熱管長度增加，但受流速、阻力和組裝工藝的制約，也不能無限加長。
[0005]常規中大型空溫式氣化器在以下幾種情況在運行過程中很易產生疲勞裂縫或效
率偏差:
[0006]I)參考圖4，此種情況下頂部①④彎管連接處焊縫應力可以消除并達到補償，但②③之間應力非常大而且受力不均衡，無法達到補償，故此處很容易產生裂縫；
[0007]2)參考圖5，此種情況下頂部管道無法得到補償，此結構單純考慮液體分配情況忽略了應力補償，在長期使用中肯定會出現疲勞裂紋；
[0008]3)參考圖6，此種情況下頂部①②排管道彎頭連接處沒有過渡直段，應力無法得到補償和釋放，在長期工況下②排處頂部焊縫會產生疲勞裂紋；
[0009]4)參考圖7，此種情況下為全進全出結構，此工況熱脹冷靜縮應力可避免，但其使用效率只有60%?70% (相同換熱面積下)。
實用新型內容
[0010]為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種彎管結構特大型氣化器，以實現特大型氣化器結構的合理布局，提高氣化效率及設備壽命。
[0011]為達到上述目的，本實用新型的技術方案如下:
[0012]一種彎管結構特大型氣化器，包括矩陣排列的星形管，所述星形管沿流體方向每N排一組并聯設置為S排，且每組所述星形均沿與所述流體方向垂直的方向并聯設置2N排，其中，N、S為> 2的自然數；第I排所述星形管的頂部出口通過彎管與第N+1排所述星形管的頂部入口連通，第2排至第N排所述星形管的頂部出口通過所述彎管依次與第N+2排至第2N排所述星形管的頂部入口連通，第N+1排所述星形管的底部出口通過所述彎管與所述第2N+1排所述星形管的底部入口連通，第N+2排至第2N所述星形管的底部出口通過所述彎管依次與第2N+2排至第3N排所述星形管的底部入口連通，以此類推；每組所述彎管之間為等長度交叉連接。
[0013]優選的，所述星形管沿所述流體方向每6排一組并聯且包括并聯設置的兩組星形管，第一組所述星形管的頂部出口通過所述彎管與第二組所述星形管的頂部入口依次連通，且每組所述星形管均沿與所述流體方向垂直的方向并聯設置12排。[0014]優選的，所述彎管設置有R角為R80mm，且所述彎管承平方向設置有R角為R164mm。
[0015]通過上述技術方案，本實用新型提供的一種彎管結構特大型氣化器，其通過星形管的矩陣設置，以及星形管通過彎管結構等長度交叉連接結構，每根星形管為等應力受力，并可相互抵消部分應力，長期運行工況下與短期工況都能滿足應力的消除與補償，且多排并聯可以降低單根換熱管的長度，減少換熱管金屬熱脹冷縮應力的集中，防止設備變形和焊縫損壞；采用多排并聯可以增加氣化器換熱管的整體通道截面積，減緩氣化器換熱管內的介質流速，降低設備整體的流通阻力，提高設備的氣化效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。
[0017]圖1為本實用新型實施例所公開的一種彎管的主視結構示意圖；
[0018]圖2為本實用新型實施例所公開的一種彎管的俯視結構示意圖；
[0019]圖3為本實用新型實施例所公開的一種彎管結構特大型氣化器俯視結構示意圖；
[0020]圖4為現有技術的一種星形管連接結構示意圖；
[0021]圖5為現有技術的另一種星形管連接結構示意圖；
[0022]圖6為現有技術的再一種星形管連接結構示意圖；
[0023]圖7為現有技術的再一種星形管連接結構示意圖。
[0024]圖中數字表示:11.彎管12.星形管
【具體實施方式】
[0025]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。
[0026]參考圖3，本實用新型提供了一種彎管結構特大型氣化器，包括矩陣排列的星形管12，星形管12沿流體方向每六排一組并聯設置為兩組共十二排，且每組星形均沿與流體方向垂直的方向并聯設置十二排；第一排星形管12的頂部出口通過彎管11與第七排星形管12的頂部入口連通，第二排至第六排星形管12的頂部出口通過彎管11依次與第八排至第十二排星形管12的頂部入口連通；每組彎管11之間為等長度交叉連接。
[0027]參考圖1及2,彎管11設置有R角為R80mm,且彎管11承平方向設置有R角為R164mm。
[0028]參考圖3，本實用新型結構形式為星形管12并聯連接并采用等長度交叉連接的彎管11結構，此結構情況下每根星形管12為等應力受力，并可相互抵消部分應力，具體原理如下:
[0029]①當低溫液體進入第一至六排星形管12底部時，R為80mm的彎管11 (單個彎管11補償為25?30mm，實際所需補償量為12?15mm)可達到2倍余量的補償，滿足底部疲勞應力的釋放；
[0030]②當液體通過第一至六排星形管12到達頂部時，第一排星形管12的液體通過彎管11進入第七排星形管12，第二排星形管12的液體通過彎管11進入第八排，依次類推，這時每根彎管11行走路線為等長，結構相同且處于等應力狀態；當低溫液體到達第一至六排星形管12頂部時，頂部彎管11受到向下的拉力，當通過交叉彎管11進入第七至十二排星形管12時，頂部彎管11可受到向上拉力，通過彎管11之間的直段兩處焊縫受到的熱脹冷縮應力可相互部分抵消，此彎管11承平方向也設置R角(R為164_)，故低溫液體進入管道時水平與垂直方向均可得到補償并達到消除，所以長期運行工況下與短期工況是一樣都能滿足應力的消除與補償；
[0031]③本結構形式為六排星形管12并聯，采用多排并聯可以降低單根換熱管的長度，減少換熱管金屬熱脹冷縮應力的集中，防止設備變形和焊縫損壞；采用多排并聯可以增加氣化器換熱管的整體通道截面積，減緩氣化器換熱管內的介質流速，降低設備整體的流通阻力，提高設備的氣化效率。
[0032]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對上述實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1.一種彎管結構特大型氣化器，其特征在于，包括矩陣排列的星形管，所述星形管沿流體方向每N排一組并聯設置為S組，且每組所述星形均沿與所述流體方向垂直的方向并聯設置2N排，其中，N、S均為> 2的自然數；第I排所述星形管的頂部出口通過彎管與第N+1排所述星形管的頂部入口連通，第2排至第N排所述星形管的頂部出口通過所述彎管依次與第N+2排至第2N排所述星形管的頂部入口連通，第N+1排所述星形管的底部出口通過所述彎管與所述第2N+1排所述星形管的底部入口連通，第N+2排至第2N所述星形管的底部出口通過所述彎管依次與第2N+2排至第3N排所述星形管的底部入口連通，以此類推；每組所述彎管之間為等長度交叉連接。
2.根據權利要求1所述的一種彎管結構特大型氣化器，其特征在于，所述星形管沿所述流體方向每6排一組并聯且包括并聯設置的兩組星形管，第一組所述星形管的頂部出口通過所述彎管與第二組所述星形管的頂部入口依次連通，且每組所述星形管均沿與所述流體方向垂直的方向并聯設置12排。
3.根據權利要求1及2任一項所述的一種彎管結構特大型氣化器，其特征在于，所述彎管設置有R角為R80mm,且所述彎管承平方向設置有R角為R164mm。
【文檔編號】F17C7/04GK203743835SQ201420105982
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年3月10日 優先權日:2014年3月10日
【發明者】鐘文榮, 唐建偉 申請人:蘇州新銳低溫設備有限公司